Вплив різних факторів на механічну міцність ґрунту

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВПЛИВ РІЗНИХ ФАКТОРІВ НА МЕХАНІЧНУ МІЦНІСТЬ ГРУНТУ

С.М. Оглобліна, аспірант

Миколаївський державний аграрний університет

Викладені основні результати досліджень щодо впливу різних факторів на механічну міцність чорноземів південних та темно - каштанових ґрунтів. Встановлено підвищення та зниження показників механічної міцності.

Ключові слова: механічна міцність, властивості ґрунту, основний обробіток

Влияние разніх факторов на механическую прочность почв

С.Н. Оглоблина

Изложены основные результаты исследований относительно влияния разных факторов на механическую прочность черноземов южных и тёмно-каштановых почв.

Ключевые слова: механическая прочность, свойства почвы, основная обработка почвы,

Influence variety's factors of mechanical stability soils

The basic results of researches connected with variety's factors on mechanical durability of south chernozem and dark-chestnut soils

Key words: mechanical durability, properties of soil, basic till

Вступ. Механічне руйнування структури можливо лише викликано причинами як природного, так і антропогенного характеру: впливом падаючих капель дощу або поливною водою, переміщенням часток поверхневого шару ґрунту під дією вітру, стиранням часток при переміщенні ґрунтової маси грунтооброблюванними знаряддями, роздавлювання під дією навантаження сільськогосподарської техніки [3].

Як відмічалось рядом авторів [1,2], показником стійкості ґрунтових агрегатів до механічних сил руйнування є механічна міцність (зв'язність) сухих структурних агрегатів, які прийнято виражати в величинах навантаження, потрібної для руйнування ґрунтового агрегату в повітряно-сухому стані.

При такому методі визначення зв'язності не враховується, на які фракції руйнується досліджений ґрунтовий агрегат. При вивчені процесів вітрової ерозії прийнято розподіляти увесь ґрунтовий матеріал поверхневого шару ґрунту на дві фракції: грунтово захисну, вітростійку (більше 1 мм) та ерозійнонебезпечну, не вітростійку (менше 1 мм) [5].

В силу цього при вивчені механічної міцності структурних елементів особливу важливість має питання, в якої мірі сухі структурні окремості при впливі на них механічних сил можуть руйнуватись на фракції, які відносять до ерозійнобезпечних. Найбільш приємлемий для цієї цілі метод заходження механічної міцності грудок вперше пропонував Дояренко [1]. О механічної міцності судили по вмісту пилу на одиницю сили тертя при дії на грунт трущейся поверхні. Ця ідея була незалежно вцілена Чепілом, Є. І.Шиятим [1]. Аналогічним цьому і метод, пропонований Рейнгардом, дійсно якому зразки ґрунту руйнуються при терті на ситах, встановлених на працюючий віброскоп. Зразок встановлювали на верхнє сито, струшували протягом 10 хвилин, відбрасували після 1 хвилини агрегати розміром менше 1 мм. Механічна міцність ґрунтових агрегатів виражали співвідношенням маси агрегатів більше 1 мм після 10- хвилинного струшування до маси того ж розміру після 1- хвилинного струшування в відсотках [3].

Методика досліджень. Для вивчення впливу факторів на механічну міцність ґрунтів було досліджено на південних чорноземах та темно-каштанових ґрунтах важко суглинкового гранулометричного складу.

Визначення механічної міцності агрегатів більше 1 мм проводилося на струшувачі в п'ятикратній повторності. Із середньої проби відбирався зразок із агрегатів більше 1 мм і висипався на колонку сит для агрегатного аналізу по Саввінову, встановлену на струшувач. Протягом 3 хвилин зразок піддавали механічній дії на струшувачі. Після просіювання, визначали кількість агрегатів менше і більше 1 мм. Окрім цього в ґрунтах визначався вміст агрегатів розміром більше 1 мм та менше 0,25мм за Саввіновим. Зразки ґрунту відбиралися з верхнього поверхневого (0-10см) шару еродованих та не еродованих в ранньовесняний період (друга декада березня) та після збору врожаю сільськогосподарських культур в 2009 - 2010 роках. Механічна міцність ґрунтових агрегатів виражали співвідношенням маси агрегатів більше 1 мм після 3- хвилинного струшування до маси того ж розміру після сухого просіювання в відсотках.

Результати визначення було об'єднано в групи по факторам впливу на механічну міцність - фактор «типи(підтип) ґрунту», фактор «року», фактор «обробіток ґрунту».

Результати досліджень. Результати спостережень за механічною міцністю були проаналізовані за допомогою критерію Ст'юдента (таблиця 1). Окремо порівнювали коливання стійкості протягом весни 2009-2010 і внутрішньорічні особливості коливання стійкості чорноземів південних і темно-каштанових ґрунтів (весна-літо 2009-2010рр.).

Нам вдалося встановити залежність змін механічної міцності протягом весни 2009-2010 рр., викликаних умовами факторів впливу на механічну міцність - фактор «типи(підтип) ґрунту», фактор «року», фактор «обробіток ґрунту».

У зв'язку із цим спробували визначити залежність між величинами одержаними весною та літом 2009-2010 років. Внутрішньорічні розрахунки впливу основного обробітку, року, типу ґрунту на показники механічної міцності чорноземів південних (весна-літо 2009-2010рр.) за результатами 2-річних досліджень (таблиця ) виявилися кращими навесні при аналізі ґрунту, але вже літом відбувається руйнування структури і вміст агрегатів більше 1 мм знижується. Весною мабуть, відбувається створення легко руйнівних «псевдо агрегатів». До кінця вегетації, особливо в посушливе літо, відбувається подальше висушування поверхневого шару ґрунту і його розпилення [4].

Розрахунки показали, що середні значення механічної міцності на чорноземах південних суттєві (як на 95% рівні значимості, так і на 99% значимості)при порівнянні фактору «тип ґрунту».

Одержані дані при аналізі темно-каштанових ґрунтів вказують на значно менші показники механічної міцності, ніж на чорноземах південних.

Вплив різних факторів на механічну міцність чорноземів південних і темно-каштанових ґрунтів, %

(весна 2009-2010рр.)

Отже, найнижча стійкість поверхні ґрунту спостерігається літом після збору врожаю темно-каштанових ґрунтах. Але деяке розпилення поверхні ґрунту за плоскорізного обробітку компенсується наявністю стерньових решток на поверхні.

Порівняння величин механічної міцності ґрунту та впливу фактору «року» показала, що існує різниця між чорноземами південними і темно-каштановими ґрунтами (як на 95% рівні значимості, так і на 99% значимості).

Це свідчить про виняткову неоднорідність дисперсій, особливо, коли порівнюються данні при посіві та збиранні врожаю визначень механічної міцності. Це пояснюється тим, що польові культури в період вегетації добре впливають на структуру ґрунту, але направлення цього впливу залежить від типу культури, умов вирощування, різною агротехнікою підготовки ґрунту під час обробітку та від багато інших факторів.

Висновки. Статистичний аналіз дворічних даних (2009-2010) щодо механічної міцності чорноземів південних і темно-каштанових показав, що існує тенденція щодо збільшення стійкості при аналізі фактору «обробіток ґрунту», на варіантах з полицевим обробітком в порівнянні з безполицевим. В той же час, фактор «типи ґрунту», фактор «року», практично вплинув на значення механічної міцності протягом літа до кінця вегетаційного періоду. Це пов'язано з істотним впливом попередників на стан стійкості і залежить від стану посівів, а також від фази розвитку культури і впливу посушливих умов літа.

Розрахунки показали, що середні значення грудкуватості на темно-каштанових ґрунтах несуттєві (як на 95% рівні значимості, так і на 99% значимості). Як відомо, гумус і продукти розпаду органічної речовини мають цементуючу здатність, і тому більш гумусні ґрунти відрізняються збільшеною стійкістю.

Що стосується фактору «обробіток ґрунту» при різних способах обробітку ґрунту показала , що у середньому за два роки спостерігалася перевага полицевого способу обробітку в порівнянні з безполицевим на чорнозему південному. Причому ця перевага встановлювалася за рахунок того, що при оранці на поверхню піднімаються зміцнені і вологі шари ґрунту, які збільшують міцність ґрунту.

механічний міцність ґрунт чорнозем

Література

1. Долгилевич М.Й. Устойчивость почв к ветровой эрозии и ее природа / М.Й. Долгилевич // Почвоведение. Ї№ 3.Ї 1977.-Ї С. 130 Ї 134.

2. Зайцева А.А. Борьба с ветровой эрозией почв // А.А. Зайцева Ї Изд-во „Колос”. Ї Москва.1970.ЇС. 12Ї18.

3. Кузнецова И.В. Определение механической прочности почвенной структурі с помощью классификатора УОВ-1 / И.В. Кузнецова, В.И. Данилова, Е.И. Арустамянц // Почвоведение. Ї№ 7.Ї 1986.Ї С. 130 Ї134.

4. Смирнова Л.Ф. Ветровая эрозия почв / Л.Ф Смирнова. - Из-во. Моск. Унив. 1993. - 135 с

5. Шиятый Е.И. Лавровский А.Б. Методы определения механической прочности структурных отдельностей при изучении ветровой эрозии почв // Почвоведение 1971.- № 12.- С. 146-151.

6. Chepil W.S., Bisal F. A. rotary sieve method for determining the size distribution of soil clods. Soil Sci., v. 56, No. 2, 1943/

7. Chepil W.S. Properties of soil which influence wind erosion. V Mechanical stability of structure. Soil Sci., v. 72, no 6, 1951.

Размещено на Allbest.ru